小浪底引黃工程水土保持設(shè)計

薛進杰

(山西省汾河水庫管理局)

1 小浪底引黃工程簡況

小浪底引黃工程位于山西省運城市，工程總體走勢為東南—西北向，是自黃河干流上的小浪底水利樞紐工程庫區(qū)向涑水河流域調(diào)水的大型引調(diào)水工程。工程南依黃河與河南隔河相望，北及涑水河與臨汾市接壤，東與晉城市相連，覆蓋了運城市中東部的大部分地區(qū)。

小浪底引黃工程的主要任務(wù)是解決運城市的鹽湖區(qū)、聞喜縣、絳縣、夏縣、垣曲縣5 縣(區(qū))農(nóng)業(yè)灌溉、工業(yè)及城鎮(zhèn)生活、生態(tài)用水問題。年引水量2.47 億m3，其中農(nóng)業(yè)灌溉1.16 億m3，工業(yè)和城鎮(zhèn)生活供水1.16 億m3，生態(tài)用水0.15 億m3。設(shè)計流量20 m3/s，灌溉面積4.24 萬hm2。

建設(shè)小浪底引黃工程是緩解工程區(qū)域水資源利用不平衡狀況的重要途徑，對有效遏制地下水超采、保障特大干旱年份居民生活用水、確保全省糧食安全、保證水資源的可持續(xù)開發(fā)利用、促進運城市的社會經(jīng)濟發(fā)展，有著重要的戰(zhàn)略意義。開展小浪底引黃工程水土保持設(shè)計，采取工程措施與生物措施相結(jié)合治理水土流失，對改善工程沿線的生態(tài)環(huán)境具有重要作用。

2 區(qū)域水土流失與水土保持狀況

2.1 土壤侵蝕狀況

根據(jù)《山西省土壤侵蝕分區(qū)圖》，項目區(qū)的土壤侵蝕強度以輕度、中度為主，年土壤侵蝕模數(shù)1 000-5 000 t/km2。引水干線工程主要分布在垣曲縣和聞喜縣境內(nèi)，地貌類型以土石山區(qū)為主，土壤侵蝕強度以輕度為主。

2.2 水土保持狀況

截止2010年底，聞喜縣共完成水土流失初步治理面積3.37 萬hm2，占水土流失面積的43.7%，其中新修梯田8 300 hm2，旱坪塬地1 667 hm2，壩地620 hm2，水保造林10 030 hm2，人工種草480 hm2，封山育林12 500 hm2。

垣曲縣共完成水土流失初步治理面積3.01 萬hm2，占水土流失面積的51%，其中新修梯田11 700 hm2，旱坪塬地2 733 hm2，壩地673 hm2，水保造林6 130 hm2，人工種草687 hm2，封山育林8 173 hm2。

3 水土流失防治責任范圍及防治分區(qū)

引水干線工程項目建設(shè)區(qū)330.55 hm2，直接影響區(qū)81.99 hm2，水土流失防治責任范圍共計412.54 hm2。

引水干線所經(jīng)地貌以土石山區(qū)為主，末端出水池位于沖積平原區(qū)。水土流失防治分區(qū)共分12 個區(qū):即進水塔防治區(qū)、地下泵站防治區(qū)、輸水隧洞防治區(qū)、調(diào)蓄水庫防治區(qū)(包括補水泵站、大壩和水庫淹沒區(qū))、管理站防治區(qū)、棄渣場防治區(qū)、料場防治區(qū)(包括土料場和石料場)、施工生產(chǎn)生活防治區(qū)、輸電線路防治區(qū)、施工道路防治區(qū)、新建公路防治區(qū)(包括上壩公路和取水口進場公路)和末端出水池區(qū)防治區(qū)。

4 主要區(qū)域水土保持措施設(shè)計

4.1 地下泵站防治區(qū)

4.1.1 工程措施

(1)排水溝。在地下泵站地面副廠房廠區(qū)內(nèi)道路兩側(cè)設(shè)漿砌石排水溝，斷面為矩形，底寬0.4 m，深0.4 m，壁厚0.3 m。排水溝總長度1 200 m。

(2)土地整治。工程結(jié)束后，對泵站廠區(qū)內(nèi)綠化區(qū)域進行土地整治，面積2.03 hm2。

4.1.2 植物措施

(1)空地綠化。在泵站廠區(qū)空地種植草坪0.1 hm2，花卉0.1 hm2。

(2)道路綠化。在泵站內(nèi)道路兩側(cè)種植行道樹，其間撒播種草。樹種選擇雪松，草種選擇無芒雀麥。雪松株距3 m，采用穴狀整地，規(guī)格為80 cm ×80 cm×80 cm，苗木高度2 -3 m;種草直接撒播，種子用量30 kg/hm2。

(3)圍墻四周綠化。在圍墻內(nèi)側(cè)種植一排側(cè)柏，株距1.0 -1.5 m，采用60 cm×60 cm×60 cm 的穴坑整地，苗木高度1 -2 m。

(4)植被恢復(fù)。臨時占地部分進行植被恢復(fù)，草種選擇無芒雀麥，面積1.43 hm2。

4.2 調(diào)蓄水庫防治區(qū)

4.2.1 工程措施

(1)排水溝。在水庫補水泵站廠區(qū)內(nèi)道路兩側(cè)設(shè)漿砌石排水溝，斷面規(guī)格同前。排水溝總長度為

550 m。

(2)土地整治。工程結(jié)束后，對綠化區(qū)域土地整治7.9 hm2。

4.2.2 植物措施

(1)空地綠化。在水庫補水泵站廠區(qū)內(nèi)空地種植草坪1.1 hm2，花卉1.1 hm2。

(2)道路綠化。在補水泵站內(nèi)道路兩側(cè)種植行道樹，其間撒播種草。樹種選擇雪松，草種選擇無芒雀麥。整地規(guī)格、苗木高度要求與種草方式、種子用量同前。

4.3 管理站防治區(qū)

4.3.1 工程措施

(1)排水溝。在管理站內(nèi)道路兩側(cè)設(shè)漿砌石排水溝，斷面規(guī)格同前。排水溝總長度90 m。

(2)土地整治。工程結(jié)束后，對綠化區(qū)域土地整治0.1 hm2。

4.3.2 植物措施

(1)空地綠化。在空地種植草坪0.01 hm2，花卉0.01 hm2。

(2)道路綠化。在管理站內(nèi)道路兩側(cè)種植行道樹，其間撒播種草。樹種選擇雪松，草種選擇無芒雀麥。整地規(guī)格、苗木高度要求與種草方式、種子用量同前。

4.4 棄渣場防治區(qū)

引水干線工程區(qū)共設(shè)19 個棄渣場，棄渣總量346.7 萬m3，總占地面積70.97 hm2。

本次設(shè)計選取3#支洞渣場做典型設(shè)計。

4.4.1 工程措施

(1)攔擋措施。3#支洞棄渣場位于3#支洞5#施工點附近的山溝內(nèi)，棄渣場上游的流域面積0.55 km2，棄渣量9.23 萬m3，渣場占地1.37 hm2。渣底高程為493 m，渣頂高程為515 m，攔渣采用重力式漿砌石擋渣墻，長度29 m，墻高2 m，墻頂寬0.5m，邊坡1∶0.5。當堆渣至擋渣墻墻頂高程后，進行削坡開級，坡比為1∶2。每堆高5 m 設(shè)置一條3 m寬的馬道，工程結(jié)束后對渣頂及坡面進行覆土綠化。

(2)防洪措施。在棄渣場周邊設(shè)置截洪溝，馬道設(shè)置橫向截水溝，坡面設(shè)縱向排水溝，坡面兩側(cè)設(shè)岸坡排水溝，截洪溝和橫、縱向排水溝及岸坡排水溝相連，排水溝末端設(shè)置消力池。①截洪溝。采用漿砌石梯形結(jié)構(gòu)，斷面為底寬0.55 m，深0.6 m，坡比1∶0.5，長度為531 m。②橫向截水溝和縱向排水溝。馬道上布設(shè)橫向截水溝，棄渣場坡面每隔50 m布設(shè)縱向排水溝，與橫向截水溝、截洪溝相互連通，通過下游消力池消能后排水至下游溝道。橫向截水溝及縱向排水溝采用漿砌石矩形斷面形式，深、底寬均為0.3 m，側(cè)墻和底板厚均為0.3 m。3#支洞渣場需布設(shè)橫向截水溝201 m，縱向排水溝101 m。③岸坡排水溝。在棄渣場兩側(cè)山體設(shè)置岸坡排水溝，長140 m。采用漿砌石矩形斷面，深底寬均為0.4 m，側(cè)墻和底板厚均為0.3 m。④擋水土埂。在渣頂部距離邊坡2 m 處布設(shè)擋水土埂，長度為74 m，高為0.5 m，頂寬0.5 m，兩側(cè)邊坡為1∶1。⑤消力池。在截洪溝末端漸變段后設(shè)置消力池，消力池為矩形斷面，池長2.6 m，池寬1.2 m。

(3)土地整治。在棄渣達到設(shè)計標高后，對棄渣場頂部及坡面進行復(fù)土整治，面積1.71 hm2。

4.4.2 植物措施

在棄渣場坡面復(fù)土后種植紫穗槐和無芒雀麥。當堆置到最終高程時，對渣場頂面復(fù)土后采用油松與無芒雀麥混交的方式進行植被恢復(fù)。

4.5 料場防治區(qū)

本工程選用的料場包括土料場和石料場，面積共計6.05 hm2。

4.5.1 土料場

(1)截洪溝。在土料場頂部開挖邊緣線10 m處設(shè)置漿砌石截洪溝，長300m。采用梯形斷面，底寬0.5 m，深0.5 m，邊坡1∶1。

(2)削坡開級。土料場開采過程中要削坡開級，分臺段進行開采。每開采10 m 高設(shè)一個平臺，開采邊坡1∶1.5，平臺寬35 m。開采完成后共形成3 個平臺。

(3)排水溝。在土料場每個開采平臺設(shè)平臺排水溝，總長1 404 m，采用漿砌石矩形斷面，底寬0.3 m，深0.3 m。在兩側(cè)開挖邊坡設(shè)岸坡排水溝，與平臺排水溝相連，長120 m，采用漿砌石矩形斷面，底寬0.4 m，深0.4 m。在土料場底部坡腳處設(shè)坡腳排水溝，與岸坡排水溝相連通，長200 m，采用漿砌石矩形斷面，底寬0.4 m，深0.4 m。開采結(jié)束后，開采平臺復(fù)耕。

4.5.2 石料場

(1)削坡開級。開采過程中對開采坡面進行削坡開級，分臺段進行開采，每10 m 高設(shè)一個平臺，開采邊坡1∶1.5，每個平臺寬5 m。

(2)土地整治。利用取石過程中廢棄的細軟粒碎石、巖屑等平整取石后的平臺，并覆土整治，恢復(fù)植被。石料場土地整治面積3.29 hm2。

(3)植物措施。石料場開采平臺采取撒播種草方式恢復(fù)植被，草種選擇無芒雀麥，播量30 kg/hm2。草籽要求籽粒飽滿、無病蟲害。

4.6 新建公路防治區(qū)

4.6.1 工程措施

(1)土地整治。工程施工結(jié)束后，對道路兩側(cè)綠化帶進行土地平整，面積2.07 hm2。

(2)排水溝。在道路兩側(cè)設(shè)置排水溝，采用漿砌石矩形斷面，寬0.4 m，深0.4 m，漿砌石壁厚0.3 m，溝底坡降不小于3‰。

4.6.2 植物措施

在道路兩側(cè)種植行道樹，樹種選擇毛白楊，兩側(cè)各植一排，株距3 m。樹下空地種植無芒雀麥，播量30 kg/hm2。毛白楊采用穴狀整地，規(guī)格為60 cm ×60 cm×60 cm，苗木選擇3年生一級苗。